• Author / Uploaded
• MarcioMrev

Citation preview

INTRODUCCION

Constituyen un importante tipo de minerales que incluye la mayoría de las menas, que son minerales a partir de los cuales se puede extraer una sustancia útil.

Preferentemente son metales.

Los sulfuros son

combinaciones de S con un metal aunque también se incluyen los sulfoarsénicos, telururos y arseniuros. Estos últimos son químicamente semejantes a los sulfuros pero más escasos. Los sulfuros pueden dividirse en reducidos grupos estructurales, pero no es posible hacer grandes generalidades respecto a su estructura. La mayoría son opacos y tienen colores distintivos y huellas con colores característicos. Los no opacos como el rejalgar, el oropimente, la blenda acaramelada poseen índices de refracción elevados y transmiten la luz sólo en laminas delgadas. Muchos de los sulfuros tienen enlaces iónicos y covalentes mientras que otros poseen enlaces metálicos por lo menos parcialmente

ÍNDICE



CONCEPTO



ORIGEN Y YACIMIENTOS



ESPECIES DE LOS SULFUROS



PROPIEDADES FÍSICA



CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS



PROPIEDADES GENERALES



ALTERACIÓN DE LOS SULFUROS



USOS Y APLICACIONES DE LOS SULFUROS



SULFOSALES

SULFUROS En química, un sulfuro es la combinación del azufre (número de oxidación -2) con un elemento químico o con un radical. Hay unos pocos compuestos covalentes del azufre, como el sulfuro de carbono (CS2) y el sulfuro de hidrógeno (H2S) que son también considerados como sulfuros. Este compuesto es un gas con olor a huevos podridos y es altamente tóxico. Pertenece, también a la categoría de los ácidos por lo que, en disolución acuosa, se le denomina ácido sulfhídrico. En la Naturaleza, se forma en las zonas pantanosas y en el tratamiento de lodos de aguas residuales, mediante transformaciones anaeróbicas del azufre contenido en las proteínas o bien por reducción bacteriana desulfatos. Se desprende también en las emisiones gaseosas de algunos volcanes y es asimismo un subproducto de algunos procesos industriales.

ORIGEN Y YACIMIENTOS La mayor parte de los minerales de esta clase se encuentran en yacimientos de origen hidrotermal, tanto de alta (hipotermales), como de media (mesotermales) y de baja temperatura (epitermales). Los elementos metálicos procedentes de focos magmáticos, se depositan cuando bajan las presiones y las temperaturas. Estos compuestos son transportados en disolución, hasta que al bajar más la temperatura y aumentar la disociación del SH2, se forman los aniones sulfuro. La presencia simultánea del sulfuro y de los cationes metálicos en disolución provoca la precipitación de los sulfuros metálicos en el momento que se alcanza el producto de solubilidad. También se forman sulfuros en rocas sedimentarias y en formaciones carboníferas (piritas, marcasitas). En estos últimos casos la descomposición, en condiciones anaerobias, de

sustancias orgánicas de origen biológico, han favorecido la reducción de los compuestos de azufre a SH2. En algunos casos, la formación de sulfuros está relacionada con procesos bacterianos. En cuanto a las paragénesis, se puede decir que es muy normal, dado el tipo de formación, que en yacimientos hidrotermales coexistan varios sulfuros (también

arseniuros

y

sulfosales),

ejemplo pirita, galena, calcopirita, blenda, tetraedrita,

como etc.

por Estos

yacimientos son relativamente abundantes. Las gangas que suelen acompañar a estos minerales son el cuarzo, la fluorita, la baritina y carbonatos como calcita, dolomita y ankerita.

Minerales Sulfuros En Geología hay que destacar la gran importancia económica que tiene la minería de extracción de minerales de sulfuro, pues los sulfuros naturales son las menas minerales manganeso, entre otros muchos metales. •

Aquí entran todos los minerales compuestos de azufre, selenio,

telurio, arsénico y antimonio, unidos con los metales. •

El mayor número de minerales está representado por sulfuros y

sulfosales todos en estado sólido, excepto por el H2S (ácido sulfhídrico).más empleadas en la metalurgia, para la obtención de hierro, plomo, estaño o Muchos de los minerales que se clasifican como sulfuros tienen enlace iónico, otros covalentes y hasta metálicos. 

La mayoría de estos minerales son opacos, con colores distintivos y con pesos específicos altos Se presentan en yacimientos de origen hidrotermal :

•

Argentita: cúbico Ag2S

•

Acantita: monoclínico Ag2S

•

Calcosina: monoclínico Cu2S

•

Bornita: tetragonal Cu5FeS4

•

Calcopirita: tetragonal CuFeS2

•

Covellina: hexagonal CuS

•

Galena: cúbica PbS

•

Blenda. cúbica ZnS

•

Cinabrio: hexagonal HgS

•

Rejalgar: monoclínico AsS

•

Oropimente: monoclínico As2S3

•

Estibina: rómbico Sb2S3

•

Arsenopirita: monoclínico FeAsS

•

Pirita: cúbico FeS2

•

Marcasita: rómbico FeS2

PIRITA (FeS2) La pirita es un sulfuros de hierro de fórmula química es FeS2, cuyo nombre proviene del griego “fuego” porque produce chispas al golpearla con el eslabón. Tiene un 53 % de azufre y un 47% de hierro en su composición y es insoluble en agua. Tiene una alta densidad y es magnética al calentarla, presentando un color metálico Características Fórmula química: FeS2 Clase: Sulfuro Sistema cristalográfico: Cúbico , isométrico Hábito: Forma cristales cúbico, piritoédricos u octaédricos Propiedades Físicas Color: Gris, amarillo de bronce Color de la raya: Gris o parda negra Brillo: Metálico Dureza: 6-6,5 (muy alta para un sulfuro)

Densidad: 5,02 g/cm3 Otras: Es el sulfuro más duro.

Galena(PbS) color gris plomizo, brillo metálico, raya negra, dureza 2.5, clivaje perfecto. Ocurre en vetas hidrotermales asociado con otros sulfuros; y en cuencas sedimentarias. Es mena de plomo. Cristales cuboctaédricos Tamaño de la Pieza 2,7 x 2,5 x 1,9 cm Dimensiones Cristal Mayor 0,8 cm arista

PROPIEDADES FÍSICAS

Las propiedades físicas de estos minerales pueden resumirse en los puntos siguientes: 

Aspecto y brillo metálico.



Densidades elevadas (hasta 9).



Opacos. Algunos transmiten la luz en los bordes.



Coloraciones características.



Elevados índices de refracción.



Gran

conductividad

calorífica

y

eléctrica.

Algunos

son

semiconductores. 

La dureza depende de la estructura. Los sulfuros con estructuras en cadena y los estratificados son los más blandos (1 a 2), mientras que los covalentes son los más duros (6 a 7).

CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS Los sulfuros de metales pesados suelen tener un producto de solubilidad muy bajo, por lo cual son muy insolubles. Sin embargo, los sulfuros de elementos alcalinos y alcalino-térreos presentan una gran solubilidad, hasta el punto de que suelen ser higroscópicos. Como regla general, se puede decir que, cuanto más noble sea un metal, más estables e insolubles serán los sulfuros que forme. Los sulfuros muy insolubles se podrán formar a cualquier pH, pero para que se formen los sulfuros más solubles es necesario que el pH sea mayor. Por

ejemplo, para precipitar SPb (Kps= 10-28), el pH puede ser bajo (ácido), mientras que para la formación de SMn (Kps=10-15), es necesario un pH mayor (amoniacal). Como consecuencia de lo anterior hay ciertos sulfuros que son solubles en ClH (SFe, SCd, SZn, SMn, SNi, SCo). Otros sulfuros sólo se solubilizan si se hace desaparecer del medio al ion S-2, lo cual se consigue oxidándole a azufre con ácido nítrico, caso de los sulfuros de cobre y plata. Los sulfuros de metales muy nobles sólo se pueden disolver en agua regia, donde se combinan las acciones acidificantes con las oxidantes y con la capacidad formadora de complejos. Como los aniones son grandes, se pueden polarizar fácilmente y los enlaces que se establecen en estos compuestos tienen un carácter homopolar mayor que los correspondientes compuestos oxigenados. Debido a ello, sus propiedades son más parecidas a las de los metales y elementos nativos. Si se considera la serie de combinaciones de un elemento dado con S, Se y Te, las propiedades metálicas del compuesto aumentan a medida que el anión aumenta de número atómico. Lo mismo ocurre si se comparan los compuestos de la serie As, Sb y Bi. Por ejemplo, la bismutinita tiene un brillo metálico más intenso que la antimonita, mientras que el oropimente es traslúcido y los cristales poseen brillo adamantino

PROPIEDADES GENERALES Pertenecen a esta clase los minerales formados por la combinación del oxígeno con uno o varios metales, pudiendo ser anhidros o hidratados. Se trata de compuestos relativamente abundantes, de tal manera que sobre el peso total de la Litosfera (excluida la Atmósfera y la Hidrosfera), representan un 17% en peso. De todos ellos el más abundante es el cuarzo (SiO2),

seguido a gran distancia por los óxidos e hidróxidos de hierro. En menor proporción se encuentran los óxidos e hidróxidos de aluminio, manganeso, titanio y cromo. En general, los óxidos son minerales duros, densos y refractarios. Se suelen presentar en rocas ígneas y metamórficas. Los hidróxidos son menos duros y menos densos que los óxidos, apareciendo como consecuencia de procesos de alteración. Los óxidos son compuestos de naturaleza iónica, con un carácter más o menos polar, dependiendo del radio iónico y de la estructura electrónica del metal. Como norma general, los óxidos iónicos presentan las características siguientes: 

Gran dureza, de 6 a 9, según la escala de Mohs.



Elevada estabilidad química.



Alta temperatura de fusión.



Baja solubilidad en agua.

Los hidróxidos suelen presentar estructuras estratificadas. A causa de la debilidad de los enlaces entre las capas, su estructura es más lábil que la de los óxidos, siendo más blandos y exfoliables. Por lo que respecta al color, son blancos o incoloros los óxidos de metales con estructura de gas noble (Al+3, Mg+2, etc.), mientras que son oscuros y coloreados los correspondientes a metales de transición que, además suelen poseer brillo semimetálico a metálico. Algunos óxidos de metales de transición son magnéticos.

ALTERACIÓN DE LOS SULFUROS La mayor parte de los sulfuros, arseniuros y sulfosales son sensibles, en mayor o menor medida, a la acción de los agentes químicos de la

alteración. Los sulfuros que mejor resisten estos procesos son los más estables frente al agua, los ácidos y los medios oxidantes, es decir los de metales más nobles (cinabrio, esperrilita, laurita,etc.). Pero la mayor parte de los minerales de esta clase son inestables frente a las condiciones de meteorización. La alteración de los sulfuros conduce a la formación de sulfatos, carbonatos, óxidos e hidróxidos. Por ejemplo, la galena se oxida a anglesita en presencia de oxígeno en un proceso en el que interviene el anhídrido carbónico disuelto las en aguas naturales: SPb + 2CO3H2 Pb+2 + SH2 + 2CO3H- SH2 + 2O2 + Pb+2 + 2CO3H- SO4Pb + 2CO3H2 El proceso global puede resumirse así: SPb + 2O2 -> SO4Pb Como el sulfato de plomo es insoluble, la anglesita suele aparecer asociada a la galena cuando ha sido sometida a procesos de oxidación. También pueden acompañar a la galena otros productos de alteración, como la cerusita. La pirita, en contacto con la atmósfera se transforma en hidróxido de hierro (limonita).

USOS Y APLICACIONES DE LOS SULFUROS Algunos de los sulfuros más comunes y difundidos son empleados como menas metálicas. Para la obtención de metales a partir de los sulfuros es necesario someterlos a procesos de metalurgia extractiva. Para el beneficio de las menas suele ser necesaria una concentración previa. La concentración de las menas sulfuradas se realiza tradicionalmente mediante flotación, aprovechando las diferencias de mojabilidad superficial que existen entre estos minerales y las gangas. La separación entre sulfuros, una vez separados de las gangas, también se realiza mediante flotación selectiva, empleando reactivos que deprimen y activan las superficies de los sulfuros que se desea separar. Como resultado de estas operaciones se obtienen los concentrados que posteriormente son

sometidos a procesos pirometalúrgicos. La primera etapa pirometalúrgica que se aplica a los sulfuros es la tostación, mediante la cual son transformados en óxidos. Las tostaciones se realizan en hornos especiales, generalmente de rastrillos, y en corriente de oxígeno, para favorecer el proceso, que en el caso de la blenda ocurre según la reacción siguiente: 2SZn + 3O2 -> 2ZnO + 2SO2 Este proceso se aplica también a arseniuros, como por ejemplo el mispíquel: 2AsSFe + 5O2-> As2O3 + Fe2O3 + 2SO2 Una vez obtenido el óxido metálico se le somete a reducción (con carbón u otros reductores) y se obtiene el metal correspondiente. Aunque la pirita y la marcasita son potenciales menas de hierro, no se emplean para este fin, debido al elevado contenido en azufre que empeora la calidad del hierro. Sin embargo, la pirita se emplea para la obtención de ácido sulfúrico.

PROCESO DE LOS MINERALES SULFURADOS Fundición: Para separar del concentrado de cobre otros minerales (fierro, azufre y sílice) e impurezas, este es tratado a elevadas temperaturas en hornos especiales. Aquí se obtiene cobre blíster con un 96% de pureza, el que es moldeado en placas llamadas ánodos.

Electrorrefinación: Los ánodos provenientes de la fundición se llevan a celdas electrolíticas para su refinación. De este proceso se obtienen cátodos de alta pureza o cátodos electrolíticos, de 99,99% de cobre.

Sulfosales En este grupo de minerales el azufre toma el lugar del oxígeno en los ácidos oxigenados más comunes y más conocidos, como el ácido carbónico, ácido sulfúrico o el ácido fosfórico. Las sulfosales son importantes porque nos pueden indicar cierto número de minerales de azufre diferentes a los sulfuros. Muchas especies de este grupo son raras, están íntimamente asociadas con otros minerales similares y con frecuencia están imperfectamente cristalizadas. Las sulfosales se presentan normalmente como minerales secundarios en filones hidrotermales asociados con los sulfuros más corrientes. En raras ocasiones son compuestos que contienen plata, cobre o plomo, pero sólo unos pocos son lo suficientemente abundantes para servir de menas de estos metales. Algunos ejemplos son: livingstonita, techmanita, zinkenita, miargirita, berthierita, plagionita, baumhaureita, hetermorfita, tennantita, jamesonita, semseyita, boulangerita, bournonita, pirargirita, samsonita, tetraedrita, lengenbachita, jordanita, estefanita, pilobasita, etc.

Pirargitita

Livingstonita

(SGM-CM)

(SGM - CM)

CONCLUSION

BIBLIOGRAFIA  ZEGARRA Y C. PEREZ "SELECCIÓN DE PROCEDIMIENTOS DE SEPARACION DE Cu-Pb FLOTACION Y OPTIMIZACION ECONÓMICA" CENTROMIN - LA OROYA – PERU 1998.  IÓN GRUPO AMTEX” SIMPOSIUM: AVANCES EN FLOTACIÓN DE MINERALES POLIMETALICOS, LIMA –PERÚ JULIO 2006.  AMERICAN

CYANAMID

COMPANY “MANUAL

DE PRODUCTOS

QUÍMICOS” PARA MINERÍA” IMPRESO EN MEXICO 1986, TRADUCIDO POR Ma. ELENA SAUCEDO LOYA, A. GIRALDEZ Y J.A.GUTIERREZ ABRIL 1988  ASTUCURI T. VENANCIO "INTRODUCCION A LA FLOTACION DE MINERALES" - LIMA-PERU - 1999.  AZAÑERO

ORTIZ

ANGEL

“CURSO

DE

CONCENTRACIÓN

Y

FLOTACIÓN DE MINERALES”, EAP ING. METALURGICA, UNMSM, LIMA, PERU - 2010.

Año INFORME N° 1 A: ING. CASCAREEL DE : ASUNTO:INFORME DE SULFUROS FECHA:15-07-2015 Nos es grato dirigirnos a Usted. Para hacerle llegar nuestra estima personal, a la vez informarle sobre los sufuros que son minerales , que se encuentran

Es todo cuanto pudo informarle a su persona para los fines que crea conveniente, nos despedimos de su persona dando muestras de nuestra estima personal.

Se adjunta información de sulfuros.